Cientistas descobrem como os olhos drenam resíduos e detritos celulares

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Assim como o cérebro é um órgão privilegiado, o mesmo ocorre com os olhos. Freqüentemente chamado poeticamente de janelas para a alma, um conjunto único de estudos começou a considerar os olhos de outra maneira. Assim como o cérebro, os olhos não possuem os vasos linfáticos clássicos responsáveis pela circulação de fluidos e pela remoção de resíduos, como é comum nos órgãos periféricos. Nos últimos anos, descobriu-se que o cérebro possui um sistema “linfático” único, um método privilegiado apenas para o cérebro de drenar e descartar resíduos moleculares. Esse sistema de transporte, quando saudável, envolve a retirada de proteínas neurotóxicas, como a amilóide-Β, do cérebro. Por outro lado, um sistema não saudável permite que os amilóides se acumulem em placas perigosas e que roubam a mente.

Agora, uma equipe internacional liderada pelo Dr. Maiken Nedergaard, neurocientista da Universidade de Copenhague na Dinamarca, e Xiaowei Wang, da Universidade de Copenhague e da Universidade de Rochester em Nova York, encontraram evidências de um sistema linfático no olho de mamíferos. Nedergaard é o descobridor do sistema de eliminação de resíduos do cérebro e o cientista que cunhou o termo “linfático”.

As novas descobertas explicam como um sistema linfático mantém a saúde ocular e ressalta que o comprometimento – entupimento – dessa via de resíduos vitais pode levar ao glaucoma, uma das principais causas mundiais de cegueira. Nedergaard definiu “linfático” como uma amálgama das palavras glial e linfático. As células da glia são os principais componentes celulares que suportam neurônios – células nervosas. A via linfática substitui um sistema linfático, que não existe no cérebro nem no olho.

Escrevendo na Science Translational Medicine, os pesquisadores relataram que o sistema linfático no olho se assemelha muito à função da via linfática no cérebro. Além disso, eles concluíram que o sistema de drenagem é responsável por eliminar os resíduos metabólicos, celulares e outros dos olhos. A descoberta foi feita por uma extensa equipe de pesquisa, que, além da Dinamarca e Nova York, incluía membros da Universidade da Califórnia em Berkeley, Hospital da Universidade Haukeland na Noruega, Universidade Ludwig Maximilians na Alemanha e vários outros centros de pesquisa líderes.

“Semelhante ao cérebro dentro da abóbada craniana, as estruturas internas do olho estão contidas em um espaço confinado, exigindo um controle rígido da homeostase dos fluidos”, escreveu Nedergaard. “No entanto, o olho e o cérebro são em grande parte desprovidos de vasos linfáticos tradicionais, que são críticos para a depuração de líquidos e solutos dos tecidos periféricos”.

Para descobrir se um sistema linfático realmente existe nos olhos, os cientistas se voltaram para os ratos de laboratório como seus mamíferos de escolha. Ao injetar traçadores marcados com fluorescência – incluindo amilóide-? no líquido vítreo transparente tipo gel dentro dos olhos dos ratos, os pesquisadores foram capazes de rastrear as proteínas amilóides tóxicas à medida que saíam dos globos oculares por canais discretos no nervo óptico. Os detritos foram finalmente transportados para os vasos linfáticos no pescoço.

Curiosamente, a equipe descobriu que os vasos linfáticos estão conectados às mesmas vias que eliminam resíduos do cérebro. A descoberta é uma novidade científica e abre uma nova janela para entender como os olhos limpam os resíduos metabólicos e celulares. As descobertas também lançaram uma nova luz sobre como os olhos e o cérebro compartilham caminhos críticos.

Embora a descoberta seja nova, o sistema de eliminação de resíduos no cérebro foi definido pela primeira vez por Nedergaard em 2012. O caminho envolve um labirinto de túneis perivasculares intrincados formados por células da glia, subjacentes à eliminação eficiente de metabólitos solúveis do sistema nervoso central. sistema. Além do descarte de resíduos, Nedergaard e colegas também descobriram que os caminhos apoiam a distribuição de nutrientes e compostos críticos por todo o cérebro, substâncias que incluem glicose, aminoácidos, fatores de crescimento e lipídios.

Ela e sua equipe descobriram um sistema noturno em relação ao sistema linfático do cérebro. Eles relataram em estudos anteriores que os processos linfáticos funcionam apenas durante o ciclo do sono e são desligados durante a vigília. Em um estudo conjunto, há cinco anos, com a Universidade de Rochester, a Universidade Stony Brook e o NYU Langone Medical Center, todos em Nova York, Nedergaard descobriu que dormir do lado de alguém facilita melhor a função do sistema linfático do cérebro e a remoção de detritos. Ela observou na época que a posição de dormir lateral – dormindo do lado esquerdo ou direito – é comum entre os mamíferos. Humanos, ursos hibernando, cães e gatos domesticados – numerosos membros do reino animal – passam parte ou todo o tempo deles durante o ciclo do sono de lado.

“É interessante que a posição lateral do sono seja a mais popular nos seres humanos e na maioria dos animais, mesmo na natureza”, disse Nedergaard na época.

No entanto, em sua pesquisa mais recente, Nedergaard e sua equipe descobriram que não eram o sono e a escuridão que impulsionavam o transporte de resíduos dos olhos. Em vez disso, a exposição à luz ativou o fluxo de detritos celulares e metabólicos pelos olhos dos animais em teste.

Além disso, a equipe queria aprender como o sistema estava associado a doenças oculares quando o transporte de resíduos não funcionava bem. Para entender melhor a ligação entre o fluxo de resíduos e o glaucoma, os pesquisadores examinaram dois modelos diferentes de camundongos para glaucoma. O glaucoma causa cegueira ao danificar o nervo óptico.

Embora os pesquisadores previssem que a pressão intra-ocular mais alta poderia transportar o amilóide mais eficientemente para fora dos olhos, os camundongos com glaucoma retiveram grande parte da proteína tóxica dentro dos olhos. Nedergaard e sua equipe dizem que suas descobertas sugerem uma ligação entre o glaucoma e o mau funcionamento das vias de drenagem linfática dos olhos.


Publicado em 28/04/2020 05h59

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